Pielāgošanās karstuma stresam Antverpenē (Beļģija), pamatojoties uz detalizētu termisko kartēšanu

Copernicus Eiropas veselības aprūpes pakalpojuma ietvaros VITO piemēroja savu pilsētas klimata modeli UrbClim, lai kartētu gaisa temperatūru un pilsētas siltumsalas (UHI) platību 100 Eiropas pilsētās (tostarp Antverpenē) ar horizontālo izšķirtspēju 100 m. Antverpenes gadījumā rezultāti liecina, ka pilsētas centrā ir pilsētas siltuma sala, kuras gada vidējā temperatūra ir 2 °C un kura vasaras vakaros un naktīs var sasniegt līdz 9 °C. UHI dēļ Antverpene 2008.–2017. gadā piedzīvoja divreiz vairāk karstuma viļņu dienu (kas definētas kā dienas, kurās maksimālā temperatūra pārsniedz 30 °C un minimālā temperatūra pārsniedz 18 °C) nekā lauku apkārtnē, pakļaujot pilsētu iedzīvotājus daudz lielākam karstuma stresam salīdzinājumā ar cilvēkiem, kas dzīvo tuvējos lauku apvidos.

Turpmāko klimata prognožu analīze (kas veikta saskaņā ar FP7 RAMSES un H2020 Climate-fit.city projektiem) liecina, ka saskaņā ar RCP8.5 scenāriju paredzams, ka karstuma viļņu dienu skaits Antverpenē gadsimta beigās palielināsies gandrīz desmit reizes. Paredzams, ka bez iespējamām zemes izmantošanas izmaiņām pilsētu siltumsalas intensitāte saglabāsies vairāk vai mazāk tādā pašā līmenī, palielinot siltumslodzi pilsētu teritorijās papildus klimata pārmaiņu ietekmei.

Pamatojoties uz pētījumu rezultātiem, Antverpenes pilsēta nolēma īstenot pielāgošanās pasākumus, lai risinātu karstuma stresa problēmu pilsētā. Noteiktā pasākumu kopuma mērķi ir šādi: i) cik vien iespējams samazināt vietējo karstuma radīto stresu, mainot būvēto vidi, ii) informēt iedzīvotājus par problēmu, iii) iesaistīt viņus amatierzinātnes kampaņās un iv) samazināt ietekmi uz veselību, izmantojot karstuma prognozēšanas un brīdināšanas sistēmu, kas vērsta uz neaizsargātām grupām.

Lai sasniegtu optimālus rezultātus, adaptācijas pasākumi tiek īstenoti vienlaicīgi trīs līmeņos: 1) pilsētas mērogā, 2) vietējā mērogā un 3) individuālā persona. Šeit aprakstīto pielāgošanās pasākumu īstenošana ir tikko sākusies vai ir plānota. Pilnīga īstenošana un pilsētas mēroga rezultāti prasīs ilgu laiku, un paredzams, ka tie tiks pabeigti tikai līdz 2030. gadam.

Pilsētas mēroga mērogs

Ēku būvniecību Antverpenes pilsētā reglamentē būvniecības kodekss, kas visiem iedzīvotājiem un attīstītājiem jāievēro, renovējot vai būvējot ēku. Šajā kodeksā tika pievienoti īpaši norādījumi (9.10.2014.), lai palīdzētu laika gaitā samazināt karstuma stresu pilsētā:

• Visiem jaunajiem vai atjaunotajiem jumtiem, kuru slīpums ir mazāks par 15 % un virsmas platība ir lielāka par 20 m2, uz jumta obligāti jāuzstāda zaļais jumts. Tas krasi pazemina jumta temperatūru un atdzesē gaisa temperatūru, saglabājot un iztvaikojot lietus ūdeni. Turklāt zaļie jumti nodrošina papildu termisko izolāciju ēkai, samazinot vajadzību pēc apkures un dzesēšanas.
• Visiem jaunajiem ierīkotajiem privātajiem dārziem un atvērtajām autostāvvietām jābūt zaļām un caurlaidīgām. Tikai 20m2 var bruģēt dārzos <60m2 un tikai 1/3 dārzos >60m2. Visām āra privātajām autostāvvietām ir jābūt caurlaidīgai zālāja virsmai.
• Lielākajai daļai ēku pilsētas centrā ir vēsturiskas apmetuma fasādes. Atjaunojot šīs ēkas fasādes, tās jākrāso oriģinālā gaismā, vēlams baltā krāsā. Baltās ēkas atstaro vairāk saules gaismas un neuzsildīsies tik viegli kā tumšās ēkas, tādējādi samazinot siltuma starojumu no šīm ēkām.

Vietējais mērogs

Regulāri tiek atjaunoti lielie laukumi, parki un apkaimes pilsētā. Plānošanas posmā pilsētas administrācija iekļāva termiskā komforta situācijas optimizāciju kā jaunu faktoru, kas jāņem vērā. Lai varētu veikt mērķtiecīgas darbības, ir vajadzīga detalizēta informācija par vietējo mikroklimatu. Pēc VITO ieteikuma Antverpenes pilsēta ir nolēmusi izmantot mitrās spuldzes globusa temperatūras (WBGT) indikatoru, novērtējot un optimizējot renovācijas plānu siltuma stresa ietekmi. Atšķirībā no vienkāršiem temperatūras mērījumiem WBGT ņem vērā starojuma slodzi (gan īsviļņu, gan garviļņu), mitrumu un vēja ātrumu, kas ietekmē cilvēka siltuma komfortu. VITO veica vairākus detalizētus (1 m izšķirtspējas) modelēšanas pētījumus, lai kvantitatīvi noteiktu vietējās WBGT vērtības un novērtētu plānoto pielāgošanās pasākumu iespējamo ietekmi. Tā rezultātā renovācijas plānos tika iekļauti zaļi zilās infrastruktūras pasākumi (piemēram, koki, caurlaidīgas virsmas, ūdens dīķi, strūklakas).

Modelēšanu papildināja amatierzinātnes mērījumu kampaņa 2018. gada vasarā H2020 Ground Truth 2.0 projekta ietvaros. Apmēram 20 Sentandrī apkaimes iedzīvotāji bija iesaistīti WBGT mērīšanā dažādās vietās. Papildus modeļa rezultātu apstiprināšanai šī kampaņa palielināja informētību par karstuma stresa problēmu un rosināja diskusiju par iespējamiem pielāgošanās pasākumiem.

Individuālā skala

Beļģijā “siltuma veselības rīcības plāni” tiek iedarbināti, pamatojoties uz temperatūras prognozēm lauku vidē. Tas noved pie tā, ka tādās pilsētās kā Antverpene pārāk zemu tiek novērtēts karstuma stress, kur ievērojams pilsētas karstuma salu efekts izraisa divreiz vairāk karstuma viļņu dienu pilsētu teritorijās nekā lauku apkārtnē. Lai nodrošinātu precīzāku siltuma stresa prognozi Antverpenē, VITO izveidoja īstermiņa (5 dienu) siltuma prognozēšanas sistēmu, kuras pamatā ir ECMWF regulārā Eiropas prognožu modeļa un UrbClim modeļa kombinācija. Sistēma sniedz prognozes par katru Antverpenes apkaimi, ņemot vērā pilsētas siltumsalas efektu. Tas ļauj efektīvi izmantot palīdzības resursus, kas paredzēti galvenokārt neaizsargātiem vecāka gadagājuma cilvēkiem un bērniem, vietās, kur tie ir visvairāk vajadzīgi. Turklāt Antverpenes pilsēta izstrādāja tīmekļa platformu, lai brīdinātu veselības aprūpes darbiniekus un citas attiecīgās ieinteresētās personas par karstuma viļņiem, tostarp sniegtu padomus, kā rīkoties karstuma viļņa gadījumā. Šī sistēma gada siltajos mēnešos darbojas Beļģijā (no aprīļa līdz septembrim), un to pārvalda pilsētas administrācija.

Tika uzsākta līdzradīšanas pieeja starp pilsētas administrāciju un iesaistītajiem uzņēmumiem (VITO, UNESCO IHE, Antverpenes viedā zona), lai izveidotu un pārbaudītu siltuma prognozes trauksmes un tīmekļa platformu. Tika organizēti vairāki darbsemināri iedzīvotājiem, kuros pilsētas administrācija un pētnieki iepazīstināja ar karstuma radītā stresa problēmu un apsprieda iespējamos pielāgošanās pasākumus. Iesaistītie iedzīvotāji bija iesaistīti siltuma prognožu trauksmes un tīmekļa platformas pirmo prototipu novērtēšanā un testēšanā. Turklāt iedzīvotāji kartēja karstuma radīto stresu un vēsos punktus vienā no pilsētas apkaimēm, vienlaikus izstrādājot stratēģijas, lai uzlabotu siltumkomfortu savā apkaimē, galveno uzmanību pievēršot neaizsargātiem iedzīvotājiem.

Galvenais panākums Antverpenē veiktajā pētījumā par karstuma radīto stresu un klimata pārmaiņām bija informētības palielināšana par šo tematu politiskā līmenī, radot politisko gribu (un finansējumu) šīs problēmas risināšanai. Turklāt šā pētījuma rezultātā tika pielāgots Antverpenes būvniecības kodekss, un tas tiek izmantots Antverpenes klimata plānā 2030. gadam — klimata pārmaiņu mazināšanas un pielāgošanās plānā Pilsētas mēru pakta ietvaros, kas pašlaik tiek izstrādāts.

Komunikācija kļūst par galveno jautājumu pētnieku un praktiķu sadarbībā. Tas attiecas uz saziņu starp atsevišķiem partneriem (piemēram, lai vienotos par projekta mērķiem), saziņu starp atsevišķiem iesaistītajiem pilsētas departamentiem un piemērotiem saziņas veidiem starp pilsētas amatpersonām vai zinātniekiem un iedzīvotājiem.

Pētnieki arī saskārās ar dažām tehniskām problēmām, jo reāllaika datu izmantošana vēl nebija pilnībā iekļauta pilsētas IT infrastruktūrā.

Pētījumus par karstuma radīto stresu un klimata pārmaiņām galvenokārt finansēja no Eiropas projektiem (FP7 RAMSES un NACLIM, H2020 Climate-fit.city un Ground Truth 2.0), kas arī sedza daļu no Antverpenes pilsētas izmaksām natūrā. Tikai vienu konkrētu siltuma stresa mērījumu un modelēšanas pētījumu finansēja pati Antverpenes pilsēta, un tas izmaksāja aptuveni 70 000 eiro.

Pielāgošanās pasākumu īstenošana pilsētas un vietējā mērogā (zaļie jumti, koki, nesegtas virsmas, dīķi, strūklakas u. c.) turpinās, bet lielākoties joprojām ir plānošanas posmā, tāpēc ir grūti kvantitatīvi noteikt tiešās izmaksas un ieguvumus.

Papildus izmaksām natūrā Antverpenes pilsētai siltuma prognozēšanas un brīdināšanas sistēmas izstrādes izmaksas bija aptuveni 20 000 EUR, bet ikgadējās uzturēšanas izmaksas — aptuveni 10 000 EUR.

Līdzieguvumi ir uzlabota komunikācija un sadarbība starp pilsētu departamentiem, lielāka politiķu un iedzīvotāju informētība par karstuma radīto stresu un klimata pārmaiņām, pielāgošanās karstuma radītajam stresam pasākumu integrēšana pilsētu plānošanā (kas labvēlīgi ietekmē arī veselību, bioloģisko daudzveidību, plūdus, sausumu utt.).

Pētījumi par karstuma stresu un pielāgošanos klimata pārmaiņām ir izraisījuši konkrētas izmaiņas Antverpenes ēku kodeksā, kas reglamentē ēku būvniecību Antverpenē. Tā ir arī daļa no Antverpenes klimata plāna 2030. gadam — klimata pārmaiņu mazināšanas un pielāgošanās plāna Pilsētas mēru pakta ietvaros, kas pašlaik tiek izstrādāts.

Pētījumi par karstuma radīto stresu un klimata pārmaiņām Antverpenes pilsētā tika sākti 2013. gadā un joprojām turpinās. Vairāki komponenti (piemēram, karstuma stresa kartes, mērījumu kampaņas) tika veikti īpašos laika intervālos, kas parasti ilgst dažus mēnešus līdz gadam.

Pielāgošanās pasākumu īstenošana vietējā mērogā ir lēns process, un konkrēta īstenošana pilsētas mērogā vēl nav notikusi. Paredzams, ka pilnīga īstenošana un pilsētas mēroga rezultāti tiks pabeigti tikai līdz 2030. gadam.

Siltuma prognozēšanas sistēma un tīmekļa platforma ir izstrādāta un izveidota mazāk nekā gada laikā.

Iepriekš aprakstītie pasākumi (ēku kodeksa izmaiņas, pasākumi, lai pielāgotos karstuma radītajam stresam, karstuma radītā stresa prognoze) ir paredzēti kā ilgstoši iekļaujami pilsētas ekspluatācijā, un tiem nav noteikts laika intervāls vai kalpošanas laiks.

Dirk Lauwaet
VITO
Boeretang 200, 2400 Mol, Belgium
E-mail: dirk.lauwaet@vito.be 

Griet Lambrechts
Stad Antwerpen
Francis Wellesplein 1, 2018 Antwerpen, Belgium
E-mail: griet.lambrechts@antwerpen.be 

Pamatprogrammas “Apvārsnis 2020” projekts “Pamata patiesība 2.0” un pamatprogrammas “Apvārsnis 2020” projekts “Klimatam nekaitīgas pilsētas”